【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術要求基于2023年3月13日提交的韓國專利申請10-2023-0032299號的優先權權益，其全部內容通過引用并入本文。本專利技術涉及一種鋰二次電池用負極以及制造該負極的制造裝置。
技術介紹
1、最近，二次電池不僅廣泛應用于諸如便攜式電子設備等小型設備中，而且還廣泛應用于諸如混合動力車輛或電動車輛的電池包或儲能裝置等大中型設備中。
2、這種二次電池是包含正極/隔膜/負極的堆疊結構的可充放電的發電裝置。通常，正極含有鋰金屬氧化物作為正極活性材料，負極含有諸如石墨等碳基負極活性材料，當二次電池充電時，從正極釋放的鋰離子被吸附到負極的碳基負極活性材料中，當二次電池放電時，碳基負極活性材料中含有的鋰離子被吸附到正極的鋰金屬氧化物中，并且重復進行充電和放電。
3、在這種情況下，用于負極的負極活性材料含有諸如天然石墨等石墨材料。石墨具有層狀結構，通過堆疊碳原子形成平面展開的網絡結構的多個層而形成。充電期間，鋰離子可從這些石墨層的邊緣(這些層重疊的一側)侵入并在這些層之間擴散，放電期間，鋰離子可從石墨層的邊緣解離并釋放出來。此外，由于石墨在層側向的電阻低于層堆疊方向的電阻，因此，沿層側向形成了轉移電子的傳導路徑。
4、關于這一方面，在使用石墨的鋰二次電池中，常規上已經提出了一種用于使負極中含有的石墨磁性取向以改善負極的充電性能的技術。具體地，該技術的配置為：在形成負極時，石墨(0,0,2)晶面經過取向，使得其在磁場中相對于集流體大致處于水平狀態并在其中固定。在這種情況下，由于石墨層的邊緣面向正極活
5、同時，用于制造鋰二次電池的負極活性層的負極漿料具有石墨(碳基負極活性材料)與分散劑混合的形式。這種情況下，通常將水用作分散劑。水是表面張力較大的溶劑，其中含有的負極漿料由于水的表面張力較大，在涂覆到負極集流體上之后，會表現出暴露于空氣中的表面積降低的現象。因此，涂覆在負極集流體上的負極漿料朝漿料內部形成具有與負極集流體的表面成預定角度的邊緣端的曲面。由于水的表面張力較大，曲面會導致液體表面附近的分子和液體內部的分子的勢能不同，這種能量偏差可能會增加負極漿料中含有的組分的動能。而這些組分的動能的增加是阻礙石墨利用磁場取向的因素。
6、具體地，通過施加大于石墨動能的磁力，使石墨晶面旋轉，從而實現磁力對石墨晶面的取向。然而，在負極漿料的邊緣端，由于靠近液面的分子與液體內部的分子能量不同，從而導致邊緣端含有的石墨的動能增加。因此，當向負極漿料的前表面施加磁場時，具有平坦露出面的負極漿料的中心石墨具有高取向，而具有曲面露出面的負極漿料的邊緣端的石墨具有低取向。
7、因此，需要一種技術，其能夠改善負極漿料的邊緣端引起的曲面結構而導致的石墨的低取向，從而可以制造出石墨晶面相對于集流體表面以高角度均勻排列的負極活性層。
技術實現思路
1、技術問題
2、本專利技術旨在提供一種負極制造技術，其中負極活性層中含有的碳基負極活性材料(例如石墨)具有高取向，并且這種取向是均勻實現的。
3、技術方案
4、為了解決上述問題，
5、本專利技術在一個實施方式中提供了：
6、一種鋰二次電池用負極制造裝置，其包含：取向部件，用于向表面涂覆有包含碳基負極活性材料的負極漿料的電極片的上部和下部施加磁場；以及干燥部件，用于干燥由取向部件施加磁場的電極片的負極漿料；
7、其中，干燥部件包含第一干燥部件和第二干燥部件，第一干燥部件在取向部件向電極片施加磁場時對負極漿料的邊緣端進行預干燥，第二干燥部件在完成取向部件的磁場施加后對負極漿料的整體表面進行干燥。
8、此處，取向部件可包含設置在電極片上部的第一磁體部件和設置在電極片下部的第二磁體部件。
9、第一磁體部件和第二磁體部件可包含沿電極片的傳送方向(x軸方向)和寬度方向(y軸方向)設置的多個單元磁體。
10、此外，第一磁體部件和第二磁體部件沿電極片的傳送方向的長度可為0.5m至10m；寬度方向的長度相對于負極漿料寬度方向的長度的比例可分別為105至150％。
11、此外，第一干燥部件可沿電極片的傳送方向單獨設置在磁體部件的寬度方向邊緣，或者可在磁體部件的寬度方向邊緣與單元磁體混合設置成一排。
12、此外，第一磁體部件和第二磁體部件可基于沿電極片的傳送方向引入電極片的點劃分為磁體部件的長度比為0％至10％的第一區域，磁體部件的長度比為10％至90％的第二區域，以及磁體部件的長度比為90％至100％的第三區域，且第一干燥部件可設置在第一磁體部件和第二磁體部件中任一個的第二區域中。
13、此外，第一干燥部件可包含紫外線干燥器、近紅外干燥器和遠紅外干燥器中的至少一種。
14、此外，第二干燥部件可以設置為與將施加有磁場的電極片移出的取向部件的端部相鄰。
15、此外，第二干燥部件可包含熱干燥器、真空烘箱和加熱器中的一種或多種。
16、此外，在一個實施方式中，本專利技術提供了一種由本專利技術的制造裝置制造的鋰二次電池用負極，其包含：負極集流體，和負極活性層，所述負極活性層設置在負極集流體的至少一側上并含有碳基負極活性材料。
17、在這種情況下，負極活性層在負極活性層的寬度方向上劃分為：位于中心且厚度均勻的平坦區；以及位于負極活性層邊緣且具有厚度梯度的滑坡區，其中平坦區和滑坡區可滿足下式1：
18、[式1]
19、0.9≤[o.i滑坡]/[o.i中心]≤1.3
20、其中，在式1中，
21、o.i滑坡表示滑坡區的排列值(o.i)，
22、o.i中心表示平坦區的排列值(o.i)，
23、其中排列值(o.i)表示負極活性層xrd測量中表示(0,0,4)晶面的峰的面積(i004)與表示(1,1,0)晶面的峰的面積(i110)的比值(i004/i110)。
24、此處，負極活性層的平坦區的排列值(o.i中心)可為0.1至1.5。
25、此外，負極活性層的平坦區占負極活性層寬度方向上總長度的比例可為95％以上，負極活性層的滑坡區占負極活性層寬度方向上總長度的比例可為5％以下。
26、此外，負極活性層中含有的碳基負極活性材料可包括天然石墨和人造石墨中的至少一種。
27、有益效果
28、通過在使碳基負極活性材料的晶面取向的磁體部件的寬度方向邊緣設置利用光能的干燥部件，本專利技術的鋰二次電池用負極制造裝置能夠同時進行負極漿料邊緣端的碳基負極活性材料的晶面排列和預干燥。
29、因此，由此制造的負極可實現負極活性層滑坡區含有的碳基負極活性材料的晶面的高取向，從而表現出優異的負極活性層的整體取向和取向均勻性。此外，具有該負極的鋰二次電池具有充放電性能優異的優點。
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1.一種鋰二次電池用負極制造裝置，其包含：
2.根據權利要求1所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，所述取向部件包含設置在電極片上部的第一磁體部件和設置在電極片下部的第二磁體部件，
3.根據權利要求2所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，所述第一磁體部件和所述第二磁體部件沿所述電極片的傳送方向上的長度為0.5m至10m。
4.根據權利要求2所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，基于所述負極漿料的寬度方向上的長度，所述第一磁體部件和所述第二磁體部件的寬度方向上的長度的比例分別為105％至150％。
5.根據權利要求2所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，所述第一干燥部件沿所述電極片的傳送方向單獨設置在磁體部件的寬度方向邊緣，或者在磁體部件的寬度方向邊緣與單元磁體混合設置成一排。
6.根據權利要求5所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，所述第一磁體部件和第二磁體部件基于沿電極片的傳送方向引入電極片的點劃分為：
7.根據權利要求1所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，所述第一干燥部件包含紫外線干燥器、近紅外干燥器和
8.根據權利要求1所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，所述第二干燥部件設置為與將施加有磁場的電極片移出的取向部件的端部相鄰。
9.根據權利要求1所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，所述第二干燥部件包含熱干燥器、真空烘箱和加熱器中的一種或多種。
10.一種由權利要求1所述的負極制造裝置制造的鋰二次電池用負極，其包含：
11.根據權利要求10所述的鋰二次電池用負極，其中，所述負極活性層在負極活性層的寬度方向上劃分為：
12.根據權利要求11所述的鋰二次電池用負極，其中，所述負極活性層的平坦區的排列值O.I中心為0.1至1.5。
13.根據權利要求11所述的鋰二次電池用負極，其中，
14.根據權利要求10所述的鋰二次電池用負極，其中，所述碳基負極活性材料包括天然石墨和人造石墨中的至少一種。
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種鋰二次電池用負極制造裝置，其包含：
2.根據權利要求1所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，所述取向部件包含設置在電極片上部的第一磁體部件和設置在電極片下部的第二磁體部件，
3.根據權利要求2所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，所述第一磁體部件和所述第二磁體部件沿所述電極片的傳送方向上的長度為0.5m至10m。
4.根據權利要求2所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，基于所述負極漿料的寬度方向上的長度，所述第一磁體部件和所述第二磁體部件的寬度方向上的長度的比例分別為105％至150％。
5.根據權利要求2所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，所述第一干燥部件沿所述電極片的傳送方向單獨設置在磁體部件的寬度方向邊緣，或者在磁體部件的寬度方向邊緣與單元磁體混合設置成一排。
6.根據權利要求5所述的鋰二次電池用負極制造裝置，其中，所述第一磁體部件和第二磁體部件基于沿電極片的傳送方向引入電極片的點劃分為：
7.根據權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：尹鐘洙，李澤秀，趙珍浩，全信煜，金映坤，
申請(專利權)人：株式會社LG新能源，
類型：發明
國別省市：
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